genetikai diagnosztika

Átírás

1 PreimPlantációs genetikai diagnosztika

2 tartalomjegyzék I. MI A PD? 4 II. MILYEN ESETEKBEN INDOKOLT A PD VIZSÁLAT ELVÉZÉSE? 5 III. MIK A PD ELJÁRÁS LÉPÉSEI? 6 1. ENETIKAI TANÁCSADÁS 6 2. SZAKORVOSI KONZULTÁCIÓ 6 3. ELŐKÉSZÜLETEK 7 LABORATÓRIUMI ELŐKÉSZÜLETEK 7 SZAKORVOSI ELŐKÉSZÜLETEK 7 4. AZ IVF-PD CIKLUS LÉPÉSRŐL LÉPÉSRE 7 HORMONÁLIS PETEFÉSZEK STIMULÁCIÓ 7 PETESEJT LESZÍVÁS 8 MESTERSÉES METERMÉKENYÍTÉS 8 MINTAVÉTEL 8 ENETIKAI VIZSÁLAT A KIEMELT SEJTEKEN 9 EMBRIÓTRANSZFER 9 TERHESSÉI TESZT TERHESSÉ ALATTI KONTROLL ENETIKAI VIZSÁLAT 10 IV. A PD VIZSÁLAT MEBÍZHATÓSÁÁRÓL 11 V. A PD ELJÁRÁS SIKERESSÉÉRŐL 11 VI. RÉSZLETESEBBEN A PD-VEL VIZSÁLHATÓ RENDELLENESSÉEKRŐL A ENETIKAI HÁTTÉR FÜVÉNYÉBEN KROMOSZÓMA SZINTŰ ELTÉRÉSEK 12 SZERKEZETI KROMOSZÓMA RENDELLENESSÉEK 12 SZÁMBELI KROMOSZÓMA RENDELLENESSÉEK ÉNSZINTŰ ELTÉRÉSEK 16 AUTOSZOMÁLIS DOMINÁNS ÖRÖKLŐDÉSŰ BETESÉEK 16 AUTOSZOMÁLIS RECESSZÍV ÖRÖKLŐDÉSŰ BETESÉEK 18 X KROMOSZÓMÁHOZ KÖTÖTT RECESSZÍV ÖRÖKLŐDÉSŰ BETESÉEK 19 X KROMOSZÓMÁHOZ KÖTÖTT DOMINÁNS ÖRÖKLŐDÉSŰ BETESÉEK 22 VII. RÖVID BETEKINTÉS A PD VIZSÁLATOK LABORATÓRIUMI HÁTTERÉBE KROMOSZÓMA SZINTŰ PD VIZSÁLATOK ÉN SZINTŰ PD VIZSÁLATOK 25 VIII. MILYEN BETESÉEKBEN VÉEZ PD VIZSÁLATOT AZ ISTENHEYI ÉNDIANOSZTIKAI CENTRUM? 30

3 4 5 i. mi a Pgd? ii. milyen esetekben indokolt a Pgd Vizsgálat elvégzése? A PD egy mozaikszó, a Preimplantációs (azaz beültetés előtti) enetikai Diagnosztika rövidítése. Az emberi szervezet egészséges működéséhez szükséges biológiai információt génjeink hordozzák, melyek 23 pár kromoszómába rendeződve találhatók meg sejtjeinkben. A kromoszómák, illetve gének hibái genetikai rendellenességek kialakulásához vezethetnek, melyek egyes típusai generációról generációra öröklődnek. Azok a gyermekvállalás előtt álló párok, akiknek a családjában egy ismert genetikai rendellenesség öröklődik, és emiatt születendő gyermeküknek magas a genetikai kockázata, különböző prenatális (születés előtti) vizsgálatokat vehetnek igénybe a beteg utód születésének megelőzésére. A hagyományos prenatális vizsgálatok a terhesség alatt, annak második trimeszterében történnek magzatvíz, vagy chorion-boholy mintavétellel. Ilyenkor azonban, ha a vizsgálat igazolja a genetikai rendellenesség továbbörökítését, már csak terhességmegszakítással van Preimplantációs genetikai vizsgálatoknál mesterséges megtermékenyítést követően, még beültetés előtt álló preembriókat vizsgálunk azzal a céllal, hogy az adott családban öröklődő, gén vagy kromoszóma szintű eltérést még a terhesség létrejötte előtt azonosítsuk. A PD vizsgálattal meghatározható, hogy mely embriók örökölték a betegséget, és melyek nem. Ezzel az eljárással lehetőség nyílik arra, hogy csak olyan embriók kerüljenek beültetésre, amelyek nem érintettek az adott betegségben. A PD olyan pároknak is lehetőséget nyújt a gyermekvállalásra, akik számára a prenatális vizsgálatot követő esetleges terhességmegszakítás nem elfogadható alternatíva. PD olyan pároknál kerülhet alkalmazásra, akiknek magas a kockázatuk arra, hogy születendő gyermeküknek súlyos, az életminőséget jelentősen csökkentő gene tikai rendellenességet örökítsenek át. A vizsgálandó genetikai eltérés érinthet kromoszómákat és géneket is. PD vizsgálat végezhető a. ha valamelyik szülőnél számbeli vagy szerkezeti kromoszóma rendellenesség áll fenn (pl. kiegyensú lyozott transzlokáció esetén), vagy b. ha a családban valamilyen monogénes (egy génhez kötött) betegség öröklődik, és a szülők maguk is érintettek a betegségben, vagy hordozói annak (pl. vérzékenység vagy cisztás fibrózis esetén). A PD-vel vizsgálható kromoszóma- és génszintű rendellenességekről a vizsgálandó genetikai eltérések szerinti bontásban a 6. fejezet tartalmaz további részleteket. A preimplantációs vizsgálatoknak a PD-től élesen elhatárolandó típusa a PS (preimplantációs genetikai szűrés), mely során a PD-vel ellentétben véletlenszerűen kialakuló, alacsony valószínűséggel megjelenő számbeli kromoszóma rendellenes - ségekre (pl. Down-szindróma) vonatkozóan történik beültetés előtti genetikai szűrővizsgálat az embriókon. Sokszor ezt a vizsgálattípust is tévesen PD-nek nevezik, ami számos félre - értésre ad okot. A PS vizsgálatok megítélése ellentmondásos és sokat vitatott téma. Magyarországon jelenleg PD vizsgálat igen, PS vizsgálat viszont nem végezhető. mód a beteg gyermek születésének megelőzésre, ami nehéz és megterhelő döntés a legtöbb pár számára. Annak meghatározása, hogy egy párnál indokolt-e a PD vizsgálat elvégzése, a témában jártas szakemberek A preimplantációs genetikai diagnosztika a prenatális vizsgálatok legkorábban elvégezhető formája. Ilyenkor a hagyományos prenatális vizsgálatokkal szemben nem a terhesség alatt, hanem a terhesség létrejötte előtt történik meg a genetikai vizsgálat. feladata. Amennyiben az Ön családjában egy ismert genetikai rendellenesség öröklődik, és szeretné megtudni, lehetséges, ill. indokolt-e Önöknél a preimplantációs genetikai vizsgálat elvégzése, kérjük vegye fel velünk a kapcsolatot és jelentkezzen genetikai tanácsadásra.

4 6 7 iii. mik a Pgd eljárás lépései? A PD eljárás szervezeten kívüli megtermékenyítést (IVF in vitro fertilizáció) igényel, ezáltal a genetikai vizsgálatot végző, ill. a lombikkezelések végzésére specializálódott centrumok együttműködésében valósul meg. A genetikai tanácsadást, az előkészítő genetikai vizsgálatokat, illetve az embriókból kiemelt sejtek genetikai vizsgálatát az Istenhegyi éndiagnosztikai Centrum, míg a lombikkezelés előkészítését, kivitelezését, az embriókból történő mintavételt, majd az embrióbeültetést az IVF centrum végzi. Ennek megfelelően egyes lépések az Istenhegyi éndiagnosztikai Centrumban, mások a lombikcentrumban történnek. A PD eljárás lépései időrendi sorrendben a következők: 1. ENETIKAI TANÁCSADÁS (ISTENHEYI ÉNDIANOSZTIKAI CENTRUM) A PD vizsgálatot minden esetben számos előkészítő lépés előzi meg. Ezek közül az első az Istenhegyi éndiagnosztikai Centrumban tartott genetikai tanácsadás. A konzultáción jelen van a PD vizsgálatra jelentkező pár, a klinikai genetikus szakorvos, és a PD vizsgálatokban jártas biológus szakember. A konzultáción áttekintjük a családi előzményeket, a rendel - kezésre álló genetikai leleteket, melyek alapján meghatá - rozható, hogy az adott esetben indokolt-e a PD vizsgálat elvégzése, ill. szükség van-e esetleg kiegészítő genetikai vizsgálatokra. PD vizsgálat csak azonosított genetikai eltérés esetén végezhető, ezért, ha nem történt korábban genetikai vizsgálat a betegséget okozó eltérés pontos beazonosítására, azt a PD vizsgálat előtt szükséges elvégezni (ha pl. a betegség diagnózisa genetikai vizsgálat nélkül, pusztán a tünetek alapján került felállításra). Amennyiben indokolt a PD vizsgálat elvégzése, és ahhoz minden előzetes vizsgálati dokumentáció rendel- A genetikai tanácsadáson a következő témaköröket járja körül a pár a jelenlévő szakemberekkel: családi kórtörténet, a családban öröklődő genetikai eltérés természete, családfa analízis a születendő utód genetikai kockázata a szülők gyermekvállalási lehető - ségei (prenatális és preimplantációs vizsgálatok) amennyiben a párnál PD vizsgálat indokolt, annak részletei (előnyök, kockázatok, az eljárás menete) a PD ciklus indítása előtt szükséges laboratóriumi vizsgálatok egyéb felmerülő kérdések 2. SZAKORVOSI KONZULTÁCIÓ (IVF CENTRUM) A PD vizsgálathoz szükséges IVF kezelésre több IVF centrumban is lehetőség van, melyek közül a páciens választhatja ki a számára megfelelőbbet. A vizsgálat előkészítéséhez a választott lombikcentrumban is konzul - tációs időpontot kell egyeztetni. A konzultáción szük ség lesz az 1. pontban ismertetett genetikai tanácsadáson kiállított, a PD indokoltságát alátámasztó szakvéleményre. A konzultáción a szakorvossal áttekintik a reproduktív előzményeket, egyeztetnek a kezelés indítása előtt elvégzendő orvosi és laboratóriumi vizsgálatokról, meghatározzák, hogy nincs-e egészségügyi akadálya a lombikkezelésnek. A szakorvos ismerteti az IVF eljárás menetét, és a konzultáción lehetőség van a kezeléssel kapcsolatos bármilyen további kérdés megvitatására. 3. ELŐKÉSZÜLETEK LABORATÓRIUMI ELŐKÉSZÜLETEK (ISTENHEYI ÉNDIANOSZTIKAI CENTRUM) A PD-vel vizsgálandó genetikai eltérés típusától függően különböző laboratóriumi előkészületekre lehet szükség a PD vizsgálat előtt. A szükséges előkészületekről a szakterületért felelős biológusok nyújtanak tájé koztatást az 1. pontban ismertetett genetikai tanácsadás keretein belül. Kromoszóma szintű vizsgálatoknál (számbeli- ill. szerkezeti kromoszóma rendellenességek esetén) az előkészület rövidebb. Ha az eltérést feltáró genetikai vizs gálat más laboratóriumban történt, szükség lesz annak rutinszerű ellenőrzésére saját laboratóriumunk által a PD eljárás indítása előtt. Ha az eltérés azonosítása az Istenhegyi éndiagnosztikai Centrum laboratóriumában történt, speciális előkészületre általában nincs szükség. énszintű vizsgálatoknál (monogénes betegségek különböző típusai) minden eset speciális, személyre szabott előkészítést igényel, mely a vizsgálandó betegség függvényében általában 2-6 hónapot vesz igénybe. Ez idő alatt az IVF centrum részéről kért vizsgálatok párhuzamosan végezhetők. A génszintű PD vizsgálatok előkészületeihez mintavétel szükséges a pár mindkét tagjától, ill. a genetikai tanácsadáson meghatározott hozzátartozó(k)tól. A leendő szülőktől helyben történik vérvétel, míg a hozzátartozóknak nem szükséges személyesen ellátogatnia centrumunkba, tőlük elegendő a szájnyálkahártyából történő otthoni mintavétel is. A családtagok DNS mintáit ezután a molekuláris genetikai labor a PD-beállításnak nevezett előkészítési munka keretében feldolgozza, és segítségükkel felkészül az embriók vizsgálatára. A PD-beállítás keretében SZAKORVOSI ELŐKÉSZÜLETEK (IVF CENTRUM) Az IVF kezelés előtt elvégzendő szakorvosi, ill. laborató - riumi vizsgálatokról a II. pontban ismertetett konzultáción egyeztetnek a szakorvossal. A rutinszerűen elvég zendő vizsgálatok között van a nőgyógyászati vizsgálat, citológia, hormonvizsgálatok a női ciklus különböző időpontjaiban, spermavizsgálat, és különböző kórokozó szűrések (pl. hepatitis-b, -C, HIV). A rutin teszteken felül egyéb, speciális vizsgálatokra is szükség lehet (endokrinológia, immunológia, meddőségi genetika), melyeket az IVF centrum szakorvosa rendel el a konzultáción feltárt előzmények alapján. 4. AZ IVF-PD CIKLUS LÉPÉSRŐL LÉPÉSRE Az előkészületek lezárását követően indítható el az IVF-PD ciklus, mely az IVF centrum és az Istenhegyi éndiag nosz - tikai Centrum szoros együttműködésében valósul meg. A kezelés indítása előtt mindig egyeztetni szükséges a vizsgálatban résztvevő mindkét centrummal az ütemezésről, hogy a PD mintavétel időpontjában a genetikai laboratórium rendelkezésre tudjon állni a vizsgálathoz. HORMONÁLIS PETEFÉSZEK STIMULÁCIÓ (IVF CENTRUM) A pár női tagjánál az előzetes vizsgálatok alapján személyre szabott hormonális petefészek stimulációt indítanak, melynek célja a többszörös, időzített tüszőérés. A tüszők érését segítő hormonkészítmények típusa, adagolása, a kezelés hossza egyénenként változhat. A tüszőérés folyamatát vérvételekkel és ultrahangos vizsgálatokkal követik, hogy a legmegfelelőbb időpontban végezzék el a petesejt leszívást. kezésre áll, kiállítunk egy szakvéleményt arra vonatko- végzett laboratóriumi munka részleteiről a 7. fejezet- zóan, hogy az adott párnál a PD eljárás genetikai ben olvashat. szempontból indokolt, technikailag kivitelezhető, és a pár kérésére elvégezhető.

5 napon végzett mintavétel 5. napon végzett mintavétel PETESEJT LESZÍVÁS (IVF CENTRUM) A petesejt leszívás altatásban, ultrahang kontroll mellett végzett beavatkozás. Ennek során az érett tüszőkből leszívják a petesejtet is tartalmazó folyadékot, majd a petesejteket megtisztítják és megfelelő táptalajba helyezve előkészítik a megtermékenyítéshez. MESTERSÉES METERMÉKENYÍTÉS (IVF CENTRUM) PD eljárás során a megtermékenyítésnek egy speciális formáját, az intracitoplazmatikus spermium injekciót (ICSI) alkalmazzák. ICSI eljárásnál egy mikroszkóp alatt kiválasztott, ép és szabályos hímivarsejttel termékenyítik meg a petesejtet, úgy, hogy a spermiumot egy kapilláris segítségével beinjektálják a petesejtbe. Ezzel az eljárással biztosítható, hogy nem kerül a genetikai vizsgálatot zavaró, külső DNS szennyezés a mintába a megtermékenyítésben részt nem vevő, de a petesejt burkához tapadó további spermiumok miatt. MINTAVÉTEL (IVF CENTRUM) A megtermékenyült petesejteket számukra ideális környezetbe helyezik, és figyelik az első osztódásaikat. A szabályosan osztódó preembriókból a vizsgálat típusától függően a 3. vagy 5-6. napon mintát vesznek a PD vizsgálathoz. Ilyenkor az embriót körülvevő külső burkot lézerrel megnyitják, és egy üvegkapilláris segítségével eltávolítanak az embrióból néhány sejtet a célzott genetikai vizsgálat céljára. A sejtek eltávolítása az embriót nem károsítja, a kiemelt sejtek szerepét a többi sejt gond nélkül képes átvenni. Blasztomer biopszia (3. napi mintavétel) Blasztomer biopsziát alkalmazunk abban az esetben, ha a PD vizsgálat kromoszómák elemzésére irányul (PD- FISH). Az embriók a fejlődésük 3. napján hat-nyolc sejtből, ún. blasztomerekből állnak. 3. napi mintavétel esetén a fejlődő embrió sejtszámától függően 1 vagy 2 blasztomer kerül eltávolításra üvegkapilláris segítségével a genetikai vizsgálathoz. Trophectoderma biopszia (5. napi mintavétel) Trophectoderma biopsziát alkalmazunk abban az esetben, ha a PD vizsgálat monogénes betegségek elemzé - sére irányul (PD-PCR). Az embriók a fejlődésük 5. napján hólyagcsíra állapotúak, és néhány száz sejtből állnak. A hólyagcsírán belül elkülöníthető az embriócsomó, melyből a magzat fog fejlődni, és egy külső sejtréteg (trophectoderm réteg), melyből a méhlepény fog fejlődni. A mintavétel a tropectoderm rétegből történik üvegkapilláris segítségével, átlagosan 5-6 sejt eltávolításával. Az embriók fagyasztása 5-6. napi mintavétel esetében a biopsziát követően minden embrió fagyasztásra kerül, és a visszaültetés egy későbbi ciklusban történik meg a genetikai eredmény függvényében. 3. napi mintavételkor az embriókat tovább tenyésztik az 5. napig, amikor már a genetikai eredmény ismeretében el tudják végezni a visszaültetést. Amennyibben számfeletti visszaültethető embrió áll rendelkezésre, azok későbbi használatra fagyasztva tárolhatók. A fagyasztás egy modern eljárással, ún. vitrifikációval történik, mely a korábban alkalmazott technikával szemben sokkal nagyobb túlélési arányt biztosít, minimális veszteséggel. ENETIKAI VIZSÁLAT A KIEMELT SEJTEKEN (ISTENHEYI ÉNDIANOSZTIKAI CENTRUM) Az embriókból kiemelt sejtek genetikai vizsgálata az Istenhegyi éndiagnosztikai Centrum laboratóriumában történik, ahol a vizsgálandó genetikai hiba függvé - nyében különböző technikákkal történhet az embriók ának meghatározása. Kromoszómák vizsgálata (PD-FISH technika) Amennyiben kromoszómák számbeli, ill. szerkezeti vizsgálatára van szükség, az embriókból kiemelt sejteket fluorescens in situ hibridizáció (FISH) technikával vizsgálja a laboratórium. Ez a vizsgálattípus 3. napi mintavétellel történik, és 2 napon belül eredményt ad. A vizsgálatról kiállított leleten szerepel a vizsgálati eredmény, és hogy az alapján melyik embrió javasolható visszaültetésre. A vizsgálathoz használt technikáról bővebben a 7. feje- énhibák vizsgálata (PD-PCR technika) Amennyiben monogénes betegséget okozó génhiba kimutatására van szükség, az embriókból kiemelt sejteket polimeráz láncreakció (PCR) technikával vizsgálja a laboratórium. A vizsgálat mindig a PD-beállítás során előzetesen kidolgozott, személyre szabott molekuláris genetikai módszerrel történik. Ez a vizsgálattípus 5. napi mintavételt követően történik, és 1-2 héten belül ad eredményt. A vizsgálatról kiállított leleten szerepel az embriók a, és hogy az alapján melyik embrió javasolható visszaültetésre. A vizsgálathoz használt technikáról bővebben a 7. fejezetben tájékozódhat. EMBRIÓTRANSZFER (IVF CENTRUM) Az embriók visszaültetése (transzfer) során 1 vagy 2, a genetikai vizsgálat alapján visszaültetésre embriót helyeznek fel egy rugalmas katéter segítségével ultrahang kontroll mellett a méhüregbe. A transzfer történhet a stimulált ciklusban (friss embrió transzfer), vagy egy későbbi spontán ciklusban (fagyasztott embrió transzfer). A 3. napi mintavételeket jellemzően friss embriótranszfer követi, míg az 5. napi mintavételek után mindig fagyasztott embrió transzferre kerül sor. zetben tájékozódhat.

6 10 11 A PD eljárás eredményessége szempontjából kiemelten fontos, hogy abban a ciklusban, amikor a beültetés történik kerüljék a spontán teherbe esés legkisebb lehetőségét is. Ha fennáll a természetes fogantatás lehetősége is, előfordulhat, hogy nem a PD keretében megvizsgált és beültetett embrióból fejlődik a magzat, hanem egy másik, spontán megtermékenyült, és nem vizsgált petesejtből. Ilyenkor a magzat genetikai kockázata a PD ellenére magas, és csak a terhesség alatti hagyományos prenatális vizsgálattal tisztázható, hogy érintett-e a betegségben. PD-FISH Petesejt leszívás Mesterséges megtermékenyítés TERHESSÉI TESZT (IVF CENTRUM) A beültetést követő napon végzett vérvétellel, a szérum -hc szintjének mérése alapján megállapítható, hogy létrejött-e terhesség. Pozitív teszteredmény esetén, újabb 2 hét elteltével már ultrahanggal is ellenőrizhető a petezsák(ok) jelenléte, és megállapítható, hogy egyes vagy ikerterhesség fogant-e. 5. TERHESSÉ ALATTI KONTROLL ENETIKAI VIZSÁLAT (ISTENHEYI ÉNDIANOSZTIKAI CENTRUM) Terhesség esetén a 12. héten méhlepény minta - vétellel kontroll genetikai vizsgálatot végezni. Ilyenkor sor kerül a PD indikációját adó genetikai rendellenesség kontroll vizsgálatára a PD eredményességének megerősítésére, valamint kromoszómavizsgálat is készül, amivel a véletlenszerűen kialakuló számbeli kromoszómarendellenességek (pl. Down- Edwards- Patauszindróma és nemi kromoszómák rendellenességei) is észlelhetők. PD-PCR iv. a Pgd Vizsgálat megbízhatóságáról MENNYIRE MEBÍZHATÓ A ENETIKAI VIZSÁLAT EREDMÉNYE? A PD megbízhatósága magas, de a minimális sejtszámból adódó korlátozott vizsgálati lehetőségek miatt sajnos nem éri el a 100%-ot. Szakirodalmi adatok alapján a PD kb. 98%-os megbízhatósággal detektálja az adott genetikai rendellenességet. A lehető legnagyobb biztonság érdekében minden PD-vel fogant terhesség esetében javasoljuk a 12. terhességi héten történő chorionboholy mintavételt és kontroll genetikai vizsgálatot. A kontroll vizsgálattal igazolható a PD eredményessége, és emellett sor kerül olyan véletlenszerűen kialakuló kromoszóma-rendellenességek (pl. Down-, Edwards-, Patau-szindróma és nemi kromoszómák számbeli eltérései) vizsgálatára is, melyekre vonatkozóan a PD vizsgálat nem nyújt információt. V. a Pgd eljárás sikerességéről A minőség tekintetében nagyon fontos az embrió morfo - lógiája, azaz, hogy mennyire szabályos az embrió szerke - zete, a sejtjei épek-e, ill. megfelelő-e a fejlődés üteme. Eddigi tapasztalataink szerint PD-PCR módszerrel vizsgált monogénes betegségekben az embrióbeültetések kb. 40%-ában jön létre terhesség, ugyanakkor a PD ciklusra vonatkoztatott terhességi arány ennél magasabb (ha egy ciklusban több visszaültetésre embrió van, akkor egy esetlegesen sikertelen beültetés után a fagyaszott embriók felhasználásával újabb beültetés végezhető a teljes eljárás ismétlése nélkül). PD-FISH módszerrel vizsgált transzlokációk, ill. szám - beli kromoszóma-rendellenességek (pl. Turner-szin d - róma) és nemhez kötött szelekció (X-kromoszómához kötött monogénes betegségek) esetén az embrió beül - tetések kb. 30%-ában jön létre terhesség, ugyanakkor a PD ciklusra vonatkoztatott terhességi arány ennél magasabb (ha egy ciklusban több visszaültetésre embrió van, akkor egy esetlegesen sikertelen beültetés után a fagyaszott embriók felhasználásával újabb beültetés végezhető a teljes eljárás ismétlése nélkül). Transzlokációk esetében a terhességi arányt befolyásolja a transzlokáció típusa is (Robertson vagy reciprok típusú, mely kromoszómákat érinti, és hol található a kromoszómán a töréspont). diagnózis diagnózis Nem érintett Nem érintett Visszaültetés/ fagyasztás Érintett Érintett yenge minőség visszaültetés 1. ábra A PD-FISH és PD-PCR folyamata Három napos embrió Mintavétel és genetikai vizsgálat 1-2 kiemelt sejten 5-6 kiemelt sejten Embriótranszfer az 5. napon Öt napos embrió egy későbbi ciklusban diagnózis diagnózis Nem érintett Nem érintett Visszaültetés Érintett Érintett yenge minőség E M B R I Ó K F A Y A S Z T Á S A visszaültetés MEKKORA AZ ESÉLY A PD ELJÁRÁSSAL TÖRTÉNŐ SIKERES FOANTATÁSRA? A sikeres fogantatás esélyét számos tényező befolyásolja a PD eljárás során. A PD során alkalmazott eljárással az érett petesejteknek kb. 90%-a megtermékenyül. A megtermékenyült petesejtek közül azonban némelyek fejlődése a korai osztódások során leáll. Az embriók töredékénél előfordulhat, hogy nem élik túl a mintavételt vagy a fagyasz- Az esélyek egyénről egyénre változnak, és nagyon sok tényezőtől függenek, melyek közül néhányat előre tudjunk jelezni, másokat nem. Előfordulhat, hogy a terhesség létrejöttéhez több kezelésre van szükség. A PD-re jelentkező pároknál a kezelés sikerességének várható valószínűségéről a genetikai tanácsadás és az IVF konzultáció keretében tudnak felvilágosítást adni a szakemberek. tást, és a beültetésre kerülő embriók közül sem mind indul fejlődésnek az anyaméhben. A visszaültetésre javasolható embriók aránya függ a családban öröklődő genetikai rendellenesség típusától is. Az esélyek a vizsgált embriók számával, minőségével arányosan nőnek.

7 12 13 Vi. részletesebben a Pgd-Vel VizsgálHató rendellenességekről a genetikai Háttér FÜggVényéBen A preimplantációs genetikai diagnosztika keretében kromoszóma- és génszintű eltérések vizsgálatára is lehetőség van. A betegségek öröklésének megértéséhez tudnunk kell, hogy az ember génjei 23 pár kromoszómán helyezkednek el. Az ember 23 kromoszómája közül 22 férfiaknál és nőknél ugyanúgy megtalálható (testi kromoszómák, vagy autoszomák), míg a 23. pár a két nem között eltérő (nemi kromoszómák): a nőknek két X, a férfiaknak egy X és egy Y kromoszómájuk van. A kromoszómák fele anyai, másik fele apai eredetű, így tehát a testi kromoszómák génjeiből mindig kettő van a szervezetben: egy anyai és egy apai eredetű, míg az X kromoszóma génjei esetében a nőknél kettő (egy anyai és egy apai eredetű X), a férfiaknál pedig egy génpéldány található (csak egy anyai eredetű X, ami mellett egy apától származó Y kromoszóma található). 1. KROMOSZÓMA SZINTŰ ELTÉRÉSEK A kromoszóma szintű eltéréseknek két nagy csoportját különböztetjük meg, a szerkezeti és a számbeli kromoszóma rendellenességeket, amelyek öröklődhetnek valamelyik szülőtől (ebben az esetben van lehetőség PD-re) vagy keletkezhetnek újonnan is az ivarsejtek rendellenes sejtosztódásai következtében. SZERKEZETI KROMOSZÓMA RENDELLENESSÉEK A szerkezeti kromoszóma rendellenességek esetén a kromoszóma struktúrájában történik változás, ezek közül PD módszerrel az ún. transzlokáció vizsgálható. A transzlokáció egy olyan szerkezeti átrendeződés, melynek során a kromoszóma valamely pontján törés keletkezik és a letört kromoszóma szakasz áthelyeződik egy másik kromoszómára. A transzlokáció lehet kiegyensúlyozott vagy kiegyensúlyozatlan annak megfelelően, hogy az átrendeződés okoz-e genetikai anyag többletet vagy hiányt. Kiegyensúlyozott transzlokáció esetén minden genetikai anyag megvan, nincs sem kromoszóma többlet sem hiány, így a hordozó egyén egészséges és a transzlokáció típusától függően termékeny vagy lehetnek meddőségi problémái. 2. ábra Robertson transzlokáció Kiegyensúlyozatlan transzlokáció során az érintett kromoszóma szakasz hiánya vagy többlete áll fenn, amely a kromoszóma típusától és a törés helyétől függően vezethet az élettel összeegyeztethetetlen elváltozásokhoz vagy okozhat súlyos, halmozott rendellenességeket (mentális és testi fogyatékossággal járó betegségeket). A transzlokációt hordozó egyének az átrendeződést ún. kiegyensúlyozott formában hordozzák, így ők egészsége - sek, de ivarsejtjeik normál, kiegyensúlyozott és kiegyensúlyozatlan formában is tartalmazzák az átrendeződött kromoszómákat. Ennek következtében az embriókba különböző variációkban kerülhetnek be az érintett kromoszómák. Robertson transzlokációk A Robertson típusú transzlokációk kb. 900 emberből egyet érintenek, és az ún. akrocentrikus kromoszómák fúziójával jönnek létre (13, 14, 15, 21 vagy 22 kromoszó - mák lehetnek érintettek). A két akrocentrikus kromoszó ma összekapcsolódásával a végleges kromoszóma szerelvény 46 helyett 45 lesz. A leggyakoribb Robertson transz - lokáció a 13-as és 14-es kromoszóma között történik. Az 2. ábra szemlélteti a Robertson transzlokációs lehetőségeket. A normál és kiegyensúlyozott kromoszóma szerelvényű embriók egészségesek lesznek. A normál embrió 2 kópiában tartalmazza az érintett kromoszómákat és nem örökli a szülő transzlokációját. A kiegyensúlyozott típus a szülőhöz hasonlóan genetikai állománnyal rendelkezik. A kiegyensúlyozatlan formák esetén az érintett kromoszómák monoszómiája (2 helyett 1 kópiaszámban van csak jelen) vagy triszómiája (2 helyett 3 kópiaszámban van jelen) fordul elő, amely súlyos, értelmi és testi fogyatékossággal járó szindrómát eredményezhet (pl. a 21-es kromoszóma érintettsége esetén Down szindróma), lehet élettel összeegyeztethetetlen kórkép (pl. 13-as kromoszóma érintettség esetén Patau szindróma), illetve legtöbb esetben az embrió meg sem tapad vagy első trimeszteri vetélés jön létre. Reciprok transzlokációk A reciprok típusú transzlokációk előfordulási gyakorisága kb. 1 : 625. Az átrendeződés mindegyik kromoszómánál előfordulhat, melynek során a két érintett kromoszóma bármely pontján törés keletkezik, és a letört darabok a két kromoszóma között kicserélődnek. Ennek következményeként a kromoszóma szerelvény 46 marad, de tartalmaz 2 olyan kromoszómát, melyekben a genetikai anyag egy része a másik kromoszómáról származik (derivált kromoszómák). 3. ábra Reciprok transzlokáció Hiányzó kromoszóma részek Szülői sejt Robertson transzlokációval Szülői sejt Normál kariotípussal Szülői sejt Reciprok transzlokációval Szülői sejt Normál kariotípussal Ivarsejtek Ivarsejtek Megtermékenyítés Megtermékenyítés Zigóta Zigóta Normál Transzlokáció hordozó Triszómia Monoszómia Triszómia Monoszómia Normál Transzlokáció hordozó enetikai hiány/többlet enetikai hiány/többlet

8 14 15 A 3. ábra szemlélteti a reciprok transzlokációs lehetősé- SZÁMBELI KROMOSZÓMA RENDELLENESSÉEK geket. A normál embrió 2 kópiában tartalmazza az érintett Számbeli kromoszóma rendellenességek esetén a kro- kromoszómákat és nem örökli a szülő transzlokációját. moszómák számbeli többlete vagy hiánya áll fenn, PD A kiegyensúlyozott típus a szülőhöz hasonlóan geneti- a nemi kromoszóma szám eltérése esetén végezhető. kai állománnyal rendelkezik. A kiegyensúlyozatlan formák esetén az érintett kromoszómák részleges monoszómi- A nemi kromoszómákat tekintve a férfiak XY kromo- ája (2 helyett 1 kópiaszámban van jelen az érintett kro- szómát, a nők XX kromoszómát hordoznak. A Turner- moszóma szakasz), részeges nulliszómiája (2 helyett szindrómás nőknél az X kromoszóma két példány he- 0 kópiaszámban van jelen az érintett kromoszóma sza- Embrió 1 Embrió 2 Embrió 3 Embrió 4 Embrió 5 Embrió 6 Embrió 7 lyett egy példányban van jelen (XO), a Klinefelter szind- Embrió 1 Embrió 2 Embrió 3 Embrió 4 Embrió 5 Embrió 6 Embrió 7 kasz) vagy részleges triszómiája (2 helyett 3 kópiaszám- rómás férfiak esetében az X kromoszóma egy kópia ban van jelen az érintett kromoszóma szakasz) fordul helyett két kópiában van jelen (XXY), a tripla-x szind- elő, amely az érintett kromoszómáktól, illetve a törés- rómás nők X kromoszómáiból két kópia helyett három pontoktól függően súlyos, értelmi és testi fogyatékosság - található a sejtekben (XXX) még az XYY férfiakban az gal járó szindrómákat eredményezhet, kialakulhatnak élettel összeegyeztethetetlen kórképek is, de leggyakrabban a genetikai hiánnyal vagy többlettel rendelkező Normál vagy kiegyensúlyozott eredmény Normál vagy kiegyensúlyozott Kiegyensúlyozatlan Kiegyensúlyozatlan Kiegyensúlyozatlan eredmény Y kromoszóma egy kópiája helyett kettő van jelen. A Turner-szindrómásoknál gyakran előfordul, hogy a Lány Fiú eredmény Turner-szindrómás lány Nem életképes Lány eredmény embriók meg sem tapadnak vagy első trimeszteri vetélés jön létre. Intézetünkben bármely típusú transzlokáció esetén lehetőség van PD vizsgálatra, melynek során FISH technikával el lehet különíteni az adott transzlokációra nézve kromoszómálisan ép (normál) és kiegyensúlyozott formákat a kiegyensúlyozatlan változatoktól. Ennek során eldől, hogy mely embriók javasolhatók beültetésre. A FISH módszerrel azonban nem lehet különbséget tenni a normál és a kiegyensúlyozott kromoszómájú embriók között, csak azt látjuk, hogy 4. ábra PD ciklus szülői kiegyensúlyozott transzlokáció esetén (PD-FISH) Az anya kiegyensúlyozott transzlokáció hordozó, míg az apa egészséges. A transzlokációban érintett 2 kromoszóma háromféle módon kombinálódhat az utódokban (normál kromoszóma szerelvényű, kiegyensúlyozott transzlokációt, illetve kiegyensúlyozatlan transzlokációt hordozó embrió). A FISH nem tud különbséget tenni a normál és a kiegyensúlyozott kromoszóma szerelvény között. Az 1. és 4. (normál/kiegyensúlyozott) embriók visszaültetésre ak. A 2., 5., és 6. embriók genetikai többlettel vagy hiánnyal bírnak, kiegyensúlyozatlan a kromoszóma szerelvényük, így visszaültetésre nem javasolhatók. A 3. és 7. embrió esetében vizsgálható sejtmag hiányában sikertelen a PD vizsgálat. szövetek egy része normál sejtvonalat tartalmaz, más része pedig a szindrómára jellemző eltérést. Ez a jelenség a mozaikos kromoszómakészlet. Az 5. ábra egy mozaik Turner-szindrómás anya esetében szemlélteti a lehetőségeket. Az embrió lehet normál nemi kromoszómával rendelkező lány (XX) vagy fiú (XY), Turner-szindrómás lány (X0), az X kromoszóma hiánnyal bíró embrió (Y0) életképtelen. A Turner- és Klinefelter-szindrómás emberek meddők, nincs petesejt és hímivarsejt termelésük, így PD csak 6. ábra PD ciklus nemi kromoszómák vizsgálata esetén (PD-FISH) Az anya mozaik Turner-szindrómás (XX/XO), míg az apa egészséges (egy normál X kromoszómája mellett egy Y kromoszómával). A 2-2 szülői nemi kromoszóma négyféle módon kombinálódhat az utódokban (egészséges lány, egészséges fiú, Turner-szindrómás lány, YO életképtelen embrió). Az XX kromoszómával rendelkező 1. és 6. embriók egészséges lányok, az XY kromoszómával rendelkező 2. embrió egészséges fiú, így visszaültetésre ak. Az XO kromoszómával rendelkező 4. embrió Turner-szindrómás lány, az YO kromoszómával rendelkező 5. embrió pedig nem életképes, egyik sem javasolható visszaültetésre. A 3. és 7. embrió esetében vizsgálható sejtmag hiányában sikertelen a PD vizsgálat. nincs az érintett kromoszómákra nézve hiány vagy abban az esetben lehetséges, ha a rendellenesség mo- többlet. Ennek következtében a megszületendő gyer- zaikos formában fordul elő. Mivel nem lehet előre meg- mek vagy nem örökli a transzlokációt, vagy a szülőhöz mondani, hogy az ivarsejteket mekkora arányban érinti hasonlóan kiegyensúlyozott formában hordozza. Min- az eltérés, indokolt a PD vizsgálat, hogy kiszűrésre ke- den olyan embrió, amelynél hiányt vagy többletet lá- rüljenek a nemi kromoszóma rendellenességgel bíró tunk, kiszűrésre kerül. Szülői sejt Normál kariotípussal Szülői sejt Mozaik Turnerszindrómás kariotípussal embriók. A Tripla-X és XYY szindrómás emberek termékenyek, de Normál sejtvonal Mozaikosság Turner-szindrómás sejtvonal Ivarsejtek ivarsejtjeikben alacsony százalékban hordozhatnak nemi kromoszóma eltérést, így esetükben is indokolt lehet a PD. Megtermékenyítés Zigóta 5. ábra Nemi kromoszómák számbeli rendellenessége mozaik Turner-szindrómás anya esetében Lány Turner-szindrómás lány Fiú Nem életképes

9 ÉNSZINTŰ ELTÉRÉSEK (MONOÉNES BETESÉEK) A genetikai betegségeknek egy nagy csoportja ún. mono - génes betegség. A monogénes (egy génhez kötött) betegségek közös jellemzője, hogy esetükben a betegség kialakulásáért egyetlen gén hibája (mutációja) felel. Eddig kb féle monogénes betegséget azonosítottak, amelyek hátterében különböző gének mutációi állnak. AUTOSZOMÁLIS DOMINÁNS ÖRÖKLŐDÉSŰ BETESÉEK Az autoszomális domináns öröklődésű betegségek esetében a mutáció a testi kromoszómákat érinti. Elegendő egyetlen hibás génpéldányt (mutációt) örökölni ahhoz, hogy a születendő gyermek érintett legyen az adott betegségben, a megváltozott gén domináns a normál gén felett. A férfiak és a nők egyformán érintettek lehetnek. A beteg egyén vagy a hibás, vagy a normál génjét AUTOSZOMÁLIS DOMINÁNS BETESÉEK PD VIZSÁLATA PD vizsgálat autoszomális domináns betegség esetében akkor indokolt, ha valamelyik szülő maga is érintett. Testi kromoszómákhoz kötött, dominánsan öröklődő, és PD-vel kizárható betegségek például a Marfanszindróma nevű kötőszöveti rendellenesség, a 40 éves kor után jelentkező, gyors szellemi és testi leépülést okozó Huntington-kór, vagy az üvegcsontúságként is is- Autoszomális domináns betegségeknél statisztikai alapon 50% az egészséges (visszaültetésre ) és 50% a beteg (visszaültetésre ) embriók várható aránya, de ettől az aránytól egy-egy ciklusban jelentős eltérések lehetnek mindkét irányban. A betegségek öröklésének megértéséhez tudnunk kell, hogy az ember génjei 23 pár kromoszómán helyezkednek el. Az ember 23 kromoszómája közül 22 férfiaknál és nőknél ugyanúgy megtalálható (testi kromoszómák, vagy autoszómák), míg a 23. pár a két nem között eltérő (nemi kromoszómák): a nőknek két X, a férfiaknak egy X és egy Y kromoszómájuk van. A kromoszómák fele anyai, másik fele apai eredetű, így tehát a testi kromoszómák génjeiből mindig kettő van a szervezetben: egy anyai és egy apai eredetű, míg az X kromoszóma génjei esetében a nőknél kettő (egy anyai és egy apai eredetű X), a férfiaknál pedig egy génpéldány található (csak egy anyai eredetű X, ami mellett egy apától származó Y kromoszóma található). A betegségek öröklésmenetét a gének pozíciója (testi vagy nemi kromoszómán helyezkednek-e el) és tulajdon - ságai (domináns vagy recesszív jelleg) határozzák meg: a testi kromoszómákhoz kötött, autoszomális domináns módon öröklődő betegségekben, amelyekben a beteg utód születésének kockázata 50%-os, a testi kromoszómákhoz kötött, autoszomális recesszív módon öröklődő betegségekben, amelyekben a beteg örökíti gyermekeinek, ezért azok 50%-os eséllyel lehetnek betegek. A domináns öröklődésű betegségeket - új mutációk kivételével - csak a betegséggel érintett személyek örökíthetik tovább. Az autoszomális domináns öröklésmenet főbb jellemzői: a mutáció valamelyik testi kromoszómán helyezkedik el az öröklés domináns, azaz már egy mutáció jelenléte esetén kialakul a betegség (ha jelen van a mutáció, jelen van a betegség is) mindkét nem érintett lehet bármelyik szülő érintettsége esetén az utódok kockázata a betegség megjelenésére nemtől függetlenül 50% apa anya mert osteogenesis imperfecta. Ezeken kívül még több, mint ezer autoszomális domináns betegség ismert, amelyeknek szinte bármelyikében végezhető intézetünk ben PD vizsgálat, amennyiben a betegséget okozó konkrét génhiba ismert, és a vizsgálatkérés szakmailag indokolt. Embrió 1 Embrió 2 Embrió 3 Embrió 4 Embrió 5 Embrió 6 Embrió 7 8. ábra PD ciklus autoszomális domináns öröklődésű betegségben Az egészséges szülőnek, az apának két normál génpéldánya, a beteg szülőnek, az anyának egy normál és egy hibás génpéldánya van a betegségért felelős génből. A 2-2 szülői génpéldány 4-féleképpen kombinálódhat az utódokban, az egyes génkombinációk valószínűsége 25%. Az 1., 2. és 7. embrió a hibás anyai gént, és az apa egészséges génjét örökölte. Az embriók betegek, visszaültetésre ak. A 3., 5. és 6. embrió az anyai egészséges gént örökölte, mellette az apa szintén egészséges génje mutatható ki. Az embriók egészségesek, és visszaültetésre ak. A 4. embrió a nem határozható meg. Az embrió genetikai eredmény hiányában visszaültetésre. utód születésének kockázata 25%-os, az X-kromoszómához kötött recesszív módon öröklődő betegségekben, amelyekben a fiú utódok 50%-ában jelentkezik a betegség, illetve az X-kromoszómához kötött domináns módon öröklődő betegségekben, amelyekben mindkét nemű utódban előfordulhat a betegség, 50% kockázattal Intézetünkben a monogénes betegségeknek mind a négyféle típusában kínálunk PD vizsgálatot. A betegségek öröklésmenetéből adódó eltérések miatt a négyféle monogénes betegség típus PD vizsgálatát gyermek gyermek gyermek gyermek külön-külön mutatjuk be. 7. ábra Az autoszomális domináns öröklésmenet sematikus ábrája

10 18 19 AUTOSZOMÁLIS RECESSZÍV ÖRÖKLŐDÉSŰ BETESÉEK AUTOSZOMÁLIS RECESSZÍV BETESÉEK Testi kromoszómákhoz kötött, recesszíven öröklődő, és X KROMOSZÓMÁHOZ KÖTÖTT RECESSZÍV Ez a leggyakoribb öröklődésmenet, a mutációk a testi PD VIZSÁLATA PD-vel kizárható betegségek például az elsősorban a ÖRÖKLŐDÉSŰ BETESÉEK kromoszómákat érintik. A recesszív öröklődésű beteg- PD vizsgálat autoszomális recesszív betegség esetében tüdőt, de más belső szerveket is érintő, gyakran halálos Az X kromoszómához kötött, recesszív öröklődésű ren - ség csak akkor jelenik meg, ha a születendő gyermek akkor indokolt, ha mindkét szülő hordozója az adott kimenetelű cisztás fibrózis, a súlyos izombénuláshoz ve- dellenességek esetében az X kromoszóma valamelyik mindkét szülőtől hibás génpéldányt (mutációt) örököl. betegségnek. Recesszív betegségeknél a szülők hordo- zető spinális izomatrófia (SMA), a súlyos értelmi fogya- génjét érinti az elváltozás. Hordozó anya esetén a fiú A megváltozott gén recesszív (lappangó), azaz, ha van zósága legtöbbször csak akkor derül ki, amikor a párnak tékossággal járó anyagcserezavar, a Tay-Sachs betegség, utódokban, tekintve, hogy nekik csak egyetlen X kromo - mellette egy másik, normál génváltozat is a génhiba családi előzmény nélkül születik egy beteg gyermeke. valamint a mukopoliszacharidózis (MPS) bizonyos for- szómájuk van, 50%-os eséllyel alakulhat ki betegség, nem fejeződik ki. A recesszív betegség leggyakrabban Ilyenkor a betegséget okozó kóroki mutációk feltárását mái. Ezeken kívül még több ezer autoszomális recesszív leány utódok ezzel szemben csak hordozók lehetnek. két tünetmentes hordozó szülő gyermekénél jelenik követően PD eljárással megelőzhető, hogy újabb be teg betegség ismert, amelyeknek szinte bármelyikében Amennyiben egy nő édesapja ilyen típusú betegségben meg. Mindkét nem érintett lehet. Két hordozó szülő gyermek szülessen meg a családban. végezhető intézetünkben PD vizsgálat, amennyiben szenved vagy szenvedett, ő maga biztosan hordozó lesz, utódai lehetnek maguk is hordozók (50%), teljesen a betegséget okozó konkrét génhiba ismert, és a vizs- ezért fiúgyermekeinél ismét megjelenhet a betegség. egész ségesek (25%), vagy betegek (25%). gálatkérés szakmailag indokolt. A beteg férfiak fiaiknak nem tudják átadni a betegséget okozó hibás gént, hiszen ekkor az Y kromoszómá- Az autoszomális recesszív öröklésmenet főbb jellemzői: a mutációk valamelyik testi kromoszómán helyezkednek el az öröklés recesszív, azaz két mutáció együttes jelenléte esetén alakul ki a betegség, egy mutáció jelenléte esetén csak tünetmentes hordozó az egyén mindkét nem érintett lehet ha mindkét szülő hordozó, az utódok kockázata a betegség megjelenésére nemtől függetlenül 25% 9. ábra Az autoszomális recesszív öröklésmenet sematikus ábrája Hordozó apa Hordozó anya Embrió 1 Embrió 2 Embrió 3 Embrió 4 Embrió 5 Embrió 6 Embrió 7 Mutáns/Mutáns hordozó Normál/Mutáns hordozó hordozó 10. ábra PD ciklus autoszomális recesszív öröklődésű betegségben Mindkét szülő egy normál és egy hibás génpéldánnyal rendelkezik a betegségért felelős génből. A 2-2 szülői génpéldány 4-féleképpen kombinálódhat az utódokban, az egyes génkombinációk valószínűsége 25%. A 1. embrió mindkét szülőtől a hibás génpéldányt örökölte. Az embrió beteg, visszaültetésre. A 2. és 6. embrió a hibás anyai génpéldány mellett a normál apai génpéldányt örökölte. Az embriók tünetmentes hordozók, visszaültetésre ak. A 3. embrió az anyai normál génpéldány mellett az apai mutációt örökölte. Az embrió tünetmentes hordozó, visszaültetésre. Az 5. és 7. embrió mindkét szülőtől a normál génpéldányt örökölte. Az embriók egészségesek, visszaültetésre ak. A 4. embrió a nem határozható meg. Az embrió genetikai eredmény hiányában visszaültetésre. Autoszomális recesszív betegségeknél statisztikai alapon 25% az egészséges (visszaültetésre ), 50% a hordozó (visszaültetésre ) és 25% a beteg (visszaültetésre nem ) embriók várható aránya, de ettől az aránytól egy-egy ciklusban jelentős eltérések lehetnek. 11. ábra Az X kromoszómához kötött recesszív öröklésmenet sematikus ábrái apa Hordozó anya jukat adják tovább. Az X kromoszómához kötött recesszív öröklésmenet főbb jellemzői: a mutáció az X kromoszómán helyezkedik el az öröklés recesszív, azaz két mutáció együttes jelenléte esetén alakul ki a betegség jellemzően a férfiak érintettek, mert nekik csak egy X kromoszómájuk van ha az anya hordozó, a fiú utódok koc - kázata a betegség megjelenésére 50% ha az apa érintett, minden lánya tünetmentes hordozó, míg minden fia egészséges lesz apa anya gyermek Hordozó gyermek Hordozó gyermek gyermek fiú lány fiú Hordozó lány fiú Hordozó lány Hordozó lány fiú

11 20 21 X KROMOSZÓMÁHOZ KÖTÖTT RECESSZÍV Az embriók mutációs státuszának meghatározása BETESÉEK PD VIZSÁLATA PCR módszerrel X kromoszómához kötött recesszív betegség esetében Ebben az esetben a vizsgálat során a konkrét kóroki az öröklésmenet sajátosságai miatt PD vizsgálat csak mutáció kimutatása történik, és mind a négy lehetséges akkor indokolt, ha az anya hordozója az adott beteg- (egészséges lány, hordozó lány, egészséges ségnek. Amennyiben a pár férfi tagja érintett, a PD fiú, beteg fiú) egyértelműen azonosítható. Visszaülte- vizsgálat nem indokolt, mert ilyenkor a gyermekeknél nem kell a betegség kialakulására számítani, hiszen az Embrió 1 Embrió 2 Embrió 3 Embrió 4 Embrió 5 Embrió 6 Embrió 7 tésre ilyenkor csak a beteg fiú embriókat (25%) nem javasoljuk, így a módszerrel magasabb a visszaültetésre Embrió 1 Embrió 2 Embrió 3 Embrió 4 Embrió 5 Embrió 6 Embrió 7 apa minden lánya tünetmentes hordozó lesz, míg a fiai javasolható embriók aránya. PCR módszerrel a hordozó egészségesek. anyának egészséges fia és lánya is születhet. A PCRmódszer mellett szól, hogy nagyobb az információtar- Az X kromoszómához kötött, recesszíven öröklődő, és PD-vel kizárható rendellenességek közé tartozik például a vérzékenység két típusa, a hemofília-a és -B, Lány Fiú eredmény Lány Fiú Lány eredmény talma, ezáltal több embrió is visszaültetésre java solható, és mindkét nemű egészséges utód is születhet a segítségével. Hátránya lehet, hogy speciális előkészületet Hordozó lány Mutáns fiú eredmény lány Normál fiú Hordozó lány eredmény a késői gyermekkorban halálhoz vezető izomsorvadás, igényel, ezért lassabb és drágább, mint az előkészületet a Duchenne-féle izomdisztrófia, valamint a mukopoliszacharidózis II-es típusa, másnéven Hunter-szindróma. Ide tartozik még számos további, ritkábban előforduló, és ezért kevésbé ismert betegség is, melyek szinte bármelyikében végezhető intézetünkben PD vizsgálat, amennyiben a betegséget okozó konkrét génhiba ismert, és a vizsgálatkérés szakmailag indokolt. X-hez kötött recesszív öröklésmenet esetében a betegség PD-vel történő megelőzésére két módszer választható: Az embriók nemének meghatározása FISH módszerrel Ebben az esetben a vizsgálat csak kromoszómák szintjén zajlik. Az X és Y kromoszómák vizsgálatával meg - hatá rozzuk az embriók nemét (XX - lány, XY - fiú), és vissza ültetésre csak a lány embriókat javasoljuk a fiú utódok 50%-os kockázata miatt. Ennél a vizsgálatnál így nem lesz információnk arról, hogy a visszaültetésre lány embriók közül melyik hordozója a betegségnek, és melyik nem, továbbá nem tudjuk azt sem, hogy a visszaültetésre fiú embriók közül melyik valóban beteg és melyik lenne egészséges. Ezzel 12. ábra PD ciklus X kromoszómához kötött recesszív öröklődésű betegségben, a nemi kromoszómák vizsgálatával (PD-FISH) Az anya hordozója a betegségnek (egyik X kromoszómája hibás, másik egészséges), míg az apa egészséges (egy normál X kromoszómája mellett egy Y kromoszómával). A 2-2 szülői nemi kromoszóma négyféle módon kombinálódhat az utódokban (egészséges lány, hordozó lány, egészséges fiú, beteg fiú). Mivel a FISH technikánál a vizsgálat csak kromoszóma szinten zajlik, a pontos ról nincs információnk. Az XX kromoszómával rendelkező 1., 4. és 6.embriók mindegyike visszaültetésre, egészséges vagy hordozó lányok. Az XY kromoszómával rendelkező 2. és 5. embriók egyike sem visszaültetésre, egészséges vagy beteg fiúk. A 3. és 7. embrió esetében vizsgálható sejtmag hiányában sikertelen a PD vizsgálat. X kromoszómához kötött recesszív betegségek FISH vizsgálatánál statisztikai alapon 50% a visszaültetésre lány és 50% a visszaültetésre nem fiú embriók várható aránya, bár ezektől az arányoktól egy-egy ciklusban jelentős eltérések lehetnek. nem igénylő, pusztán az embriók nemét meghatározó FISH vizsgálat. X kromoszómához kötött recesszív betegségek PCR vizsgálatánál statisztikai alapon az embrióknak kb. 75%-a várható visszaültetésre javasolhatónak (25% egészséges fiú, 25% hordozó lány, 25% egészséges lány), míg kb. 25%-a visszaültetésre nem nak (beteg fiú), bár ezektől az arányoktól egy-egy ciklusban jelentős eltérések lehetnek. 13. ábra PD ciklus X kromoszómához kötött recesszív öröklődésű betegségben, a kóroki mutáció vizsgálatával (PD-PCR) Az anya hordozója a betegségnek (egyik X kromoszómája hibás, másik egészséges), míg az apa egészséges (egy normál X kromoszómája mellett egy Y kromoszómával). A 2-2 szülői nemi kromoszóma 4-féleképpen kombinálódhat az utódokban (egészséges lány, hordozó lány, egészséges fiú, beteg fiú), az egyes génkombinációk valószínűsége 25%. PCR technika esetében mind a 4 kombináció egyértelműen azonosítható. Az 1. és 6. embrió az anyai hibás X kromoszóma mellett a normál apai X kromoszómát örökölte. Az embriók tünetmentes hordozó lányok, visszaültetésre ak. Az 2. embrió a hibás anyai génpéldány mellett Y kromoszómát örökölt az apától. Az embrió beteg fiú, visszaültetésre. A 4. embrió mindkét szülőjétől egészséges génpéldányt hordozó X kromoszómát örökölt. Az embrió egészséges lány, visszaültetésre. Az 5. embrió az egészséges anyai X kromoszóma mellett Y kromoszómát örökölt az apától. Az embrió egészséges fiú, visszaültetésre. A 3. és 7. embrió a nem határozható meg. Az embrió genetikai eredmény hiányában visszaültetésre. a módszerrel az öröklésből minden fiú utód kizárásra kerül a rájuk vonatkozó 50%-os kockázat miatt. A FISHmódszer mellett szólhat, hogy uniform, azaz nem igényel speciális előkészületet, ezért gyorsabb és olcsóbb, mint a betegség génszintű vizsgálata, hátránya viszont, hogy nem ismert a tényleges, ezért az egészséges fiú embriók is kizárásra kerülnek az öröklésből.

12 22 23 X KROMOSZÓMÁHOZ KÖTÖTT DOMINÁNS X KROMOSZÓMÁHOZ KÖTÖTT DOMINÁNS Az embriók mutációs státuszának meghatározása Az embriók nemének meghatározása ÖRÖKLŐDÉSŰ BETESÉEK BETESÉEK PD VIZSÁLATA PCR módszerrel FISH módszerrel Az X kromoszómához kötött, domináns öröklődésű rend- PD vizsgálat X kromoszómához kötött domináns be- ellenességek esetében az X kromoszóma valamelyik génjét tegség esetében akkor indokolt, ha valamelyik szülő érinti az elváltozás, azonban az általa okozott betegség maga is érintett. Az X kromoszómához kötött, domi- dominánsan öröklődik, ezáltal mindkét nem érintett lehet. nánsan öröklődő, és PD-vel kizárható rendellenessé- Amennyiben valamelyik szülő érintett, az utódok 50%-a gek közé tartozik például pl. a fragilis X szindróma, beteg lesz, a leányutódokban azonban a tünetek majdnem amely fiúkban súlyos, lányokban enyhe értelmi fogya- mindig enyhébbek. Az anya érintettsége esetén a fiú és a tékossággal jár, vagy a perifériás idegeket érintő, ún. lány utódok is 50%-os valószínűséggel érintettek lehetnek. Az apa érintettsége esetén, minden lánya beteg lesz, míg CMTX típusú izomsorvadás. Embrió 1 Embrió 2 Embrió 3 Embrió 4 Embrió 5 Embrió 6 Embrió 7 Embrió 1 Embrió 2 Embrió 3 Embrió 4 Embrió 5 Embrió 6 Embrió 7 fiai nem öröklik a betegséget. Az X kromoszómához kötött domináns betegségek PD vizsgálatának egy speciális esete a fragilis X szindróma, Az X kromoszómához kötött domináns öröklésmenet főbb jellemzői: a mutáció az X kromoszómán helyezkedik el az öröklés domináns, azaz már egy mutáció jelenléte esetén kialakul a betegség (ha jelen van a mutáció, jelen van a betegség is) mindkét nem érintett lehet az anya érintettsége esetén az utódok kockázata nemtől függetlenül 50% az apa érintettsége esetén a lányai mind betegek, fiai mind egészségesek lesznek 14. ábra Az X kromoszómához kötött domináns öröklésmenet sematikus ábrái apa anya fiú lány fiú lány ahol tünetmentes, ún. premutációt hordozó nőknél is indokolt lehet a PD vizsgálat elvégzése. Ennek oka, hogy a premutációs nők gyermekeinek a mutációt hordozó DNS-szakasz sajátosságai miatt magas a kocká - zata arra, hogy náluk az anyai premutáció már betegséget okozó teljes mutációvá alakul. X-hez kötött domináns öröklésmenet esetében a betegség PD-vel történő megelőzésére eltérő módszereket kell alkalmazni az anya vagy az apa érintettsége esetén. Amennyiben az anya érintett, génszintű vizsgálatot kell végezni (PD-PCR) ahhoz, hogy az embriókban meg tudjuk különböztetni a hibás és egészséges X kromoszómákat és ezáltal azonosíthassuk a betegséget, mely mindkét nemű utódban előfordulhat. Az apa érintettsége esetén elégséges kromoszóma szintű vizsgálatot (PD-FISH) végezni a nemi kromoszómák azonosítására, mert az embriók neméből következtetni lehet az érintettségre: minden lány beteg, minden fiú egészséges. Apa anya fiú lány fiú lány lány Mutáns fiú eredmény lány Normál fiú 15. ábra PD ciklus X kromoszómához kötött domináns öröklődésű betegségben, az anya érintettsége esetén, PCR technikával A beteg anyának az egyik X kromoszómája hibás, a másik normál, míg az apa egyetlen normál X kromoszómával rendelkezik az Y kromoszóma mellett. A 2-2 szülői nemi kromoszóma 4-féleképpen kombinálódhat az utódokban (egészséges lány, beteg lány, egészséges fiú, beteg fiú), az egyes génkombinációk valószínűsége 25%. PCR technika esetében mind a 4 kombináció egyértelműen azonosítható. Az 1. és 6. embriók az anyai hibás X kromoszóma mellett a normál apai X kromoszómát örökölte. Az embriók beteg lányok, visszaültetésre ak. Az 2. embrió az anyai hibás génpéldány mellett Y kromoszómát örökölt. Az embrió beteg fiú, visszaültetésre. A 4. embrió mindkét szülőjétől normál génpéldányt hordozó X kromoszómát örökölt. Az embrió egészséges lány, visszaültetésre. Az 5. embrió az anyai normál X kromoszóma mellett Y kromoszómát örökölt az apától. Az embrió egészséges fiú, visszaültetésre. A 3. és 7. embrió a nem határozható meg. Az embrió genetikai eredmény hiányában visszaültetésre. X kromoszómához kötött domináns betegségek vizsgálatánál (az anya érintettsége esetén) statisztikai alapon 50% a visszaültetésre (25% egészséges fiú, 25% egészséges lány) és 50% visszaültetésre (25% beteg fiú, 25% beteg lány) embriók várható aránya. Ezektől az arányoktól egy-egy ciklusban jelentős eltérések lehetnek. lány eredmény Lány Fiú eredmény Lány Fiú Lány eredmény 16. ábra PD ciklus X kromoszómához kötött domináns öröklődésű betegségben, az apa érintettsége esetén, FISH technikával A beteg apa egy hibás X kromoszómával, és egy Y kromoszómával, míg az egészséges anya két normál X kromoszómával rendelkezik. Az anya minden utódnak normál X kromoszómát örökít, így az utódok érintettsége az apától örökölt nemi kromoszóma függvénye. Mivel ilyen esetben az embriók neméből egyértelműen következtetni lehet az érintettségre, az XX kromoszómával rendelkező embriók mindegyike beteg lány, míg az XY kromoszómával rendelkező embriók mindegyike egészséges fiú, csak kromoszóma szintű vizsgálat történik. Az és 6. embriókban két X kromoszóma detektálható. Az embriók beteg lányok, visszaültetésre ak. A 2. és 5. embriókban egy X és egy Y kromoszóma jelenléte mutatható ki. Az embriók egészséges fiúk, visszaültetésre javasolhatók. A 3. és 7. embrió esetében vizsgálható sejtmag hiányában sikertelen a PD vizsgálat. X kromoszómához kötött domináns betegségek vizsgálatánál (az apa érintettsége esetén) statisztikai alapon 50% a visszaültetésre egészséges fiú és 50% a visszaültetésre nem beteg lány embriók várható aránya. Ezektől az arányoktól egy-egy ciklusban jelentős eltérések lehetnek.

13 24 25 Vii. rövid Betekintés a Pgd Vizsgálatok laboratóriumi HátteréBe A PD VIZSÁLAT MENETE A 3 napos embrióból nyert blasztomert fixáljuk a PD lemezre, majd magas hőfokon szétbontjuk a vizsgált minta DNS spirálját és az adott kromoszóma szakaszokra specifikus DNS próbákat hibridizáltatjuk (hozzá kötjük) a minta DNS-éhez. A hibridizálás után következik a mosás, melynek során eltávolítjuk azokat a részeket, ahova esetlegesen rosszul kötődött a DNS próba és 1. KROMOSZÓMA SZINTŰ PD VIZSÁLATOK (PD-FISH TECHNIKA) hibás jeleket adna. Végül mikroszkóp alatt történik a minta kiértékelése. A kromoszómák szerkezeti és számbeli rendellenességeinek vizsgálata fluoreszcens in situ hibridizációval A vizsgálat 1-2 napot vesz igénybe. (FISH) történik. A FISH technika azon az elven alapul, hogy fluoreszcens festékkel megjelölt DNS próbákat kö- A PD ÉRTÉKELÉSE tünk a vizsgálni kívánt kromoszómák megfelelő szaka- Transzlokációk vizsgálatakor az ép genetikai állományú szaihoz. Ezek a mesterségesen előállított DNS próbák (normál) és a kiegyensúlyozott kromoszóma szerelvényű olyan kicsi DNS szakaszok, amelyek illeszkednek az adott kromoszóma vizsgálni kívánt szakaszákhoz. Minden vizsgált kromoszómát más színű fluoreszcens festékkel jelölünk meg, így a végén a fluoreszcens szignálok (jelek) száma alapján állapítható meg, hogy ép vagy hiányos kromoszóma szerelvény található-e az embrióban. blasztomerek esetében is minden vizsgált kromoszóma szakaszt tekintve két jelet látunk a mikro szkópban, ezért nem lehet különbséget tenni a normál és a kiegyensúlyozott embriók között. A kiegyensúlyozatlan kromoszóma szerelvényű (aneuploid) embrióknál az adott kromoszómára nézve genetikai többlettel rendelkező blasztomerekben 3 jelet látunk (triszómia), a genetikai PD-FISH normál blasztomer sejten Normál blasztomer a 4-es és a 14-es kromoszómákra specifikus DNS próbákkal jelölve. A 4-es kromoszóma zöld, a 14-es kromoszóma piros jelet ad. genetikai hiány vagy többlet, mindkét kromoszómából 2 db jelet látunk. Nem lehet különbséget tenni a genetikailag normál és kiegyensúlyozott forma között. Az embrió visszaültetésre alkalmas. PD-FISH aneuploid blasztomer sejten Aneuploid blasztomer a 4-es és 14-es kromoszómákra specifikus DNS próbákkal jelölve. A 4-es kromoszóma zöld, a 14-es kromoszóma piros jelet ad. A 14-es kromoszóma esetében genetikai többlet (triszómia), így 3 db piros jelet látunk, a 4-es kromoszóma esetében genetikai hiány (monoszómia) áll fenn, így 1 db zöld jelet látunk. Az embrió visszaültetésre nem alkalmas. MILYEN ELŐKÉSZÜLETEKRE VAN SZÜKSÉ hiánnyal rendelkezőknél 1 jelet (monoszómia) vagy A PD-FISH ELŐTT? 0 jelet (nulliszómia) detektálunk. A PD-FISH kizárólag ismert genetikai rendellenességek esetén alkalmazható, ezért nagyon fontos, hogy megbízható citogenetikai lelet álljon rendelkezésre a szerkezeti vagy számbeli kromoszóma rendellenességekről. A citogenetikai vizsgálat a perifériás vér fehérvérsejtjeiből történik és pontos információt ad a transzlokációban érintett kromoszómákról és a kromoszómák töréspontjairól. Ez alapján állapítja meg a genetikus, hogy milyen DNS próbákra van szükség a vizsgálathoz. A számbeli kromoszóma rendellenességek vizsgálatakor az X és Y kromoszómákra specifikus DNS próbákat használunk, melynek során a nemi kromoszómákat tekintve egészséges embrióknál lány esetén 2 db X jelet, fiú estén 1 db X és 1 db Y jelet detektálunk. Amennyiben számbeli nemi kromoszóma rendellenesség áll fenn, Turner-szindrómás embriónál 1 db X jelet, Klinefelter szindrómánál 2 db X és 1 db Y szignált, Tripla-X-nél 3 db X szignált, XYY szindrómánál 1 db X és 2 db Y szignált detektálunk. 2. ÉN SZINTŰ PD VIZSÁLATOK (PD-PCR TECHNIKA) Míg a kromoszómák megfelelő nagyítás mellett mikroszkóppal láthatóvá tehetők és vizsgálhatók, a monogénes betegségek hátterében meghúzódó génhibák (mutációk) a mikroszkóppal már nem vizsgálható méret - tartományba esnek. A DNS kód építőköveit, az ún. bázi so - kat (A, T, C és betűk) csak közvetett módon, speciális műszeres mérések segítségével tudjuk vizsgálni. MI TÖRTÉNIK A PD BEÁLLÍTÁS SORÁN? A PD vizsgálatok során kb ed annyi DNS áll rendelkezésünkre a genetikai vizsgálathoz, mint a rutin - Minden egyes monogénes PD vizsgálat egyedi beállítást igényel. Ennek során olyan személyre szabott diagnosztikai tesztet dolgozunk ki, mely nemcsak az adott párnál betegséget okozó mutáció(k) kimutatására képes, hanem a hibás gént hordozó kromoszómákat indirekt módon is azonosítja. Számbeli kromoszóma rendellenességek esetén meg kell állapítani, hogy az eltérés az összes sejtet érinti-e vagy mozaikos formában fordul-e elő. Numerikus elté- szerűen végzett genetikai teszteknél, ezért más módsze - reket kell alkalmaznunk, mint a hagyományos genetikai diagnosztikában. réseknél mindig X és Y kromoszómákra specifikus DNS próbákat használunk.

14 26 27 DE MIÉRT VAN ERRE SZÜKSÉ? MIÉRT NEM ELÉ Az egyes markerek kombinációi egyediek minden kro- A PD-beállítás során meg kell találnunk azokat a konkrét A beállítás során a családtagok mintáinak segítségével A MUTÁCIÓK VIZSÁLATA? moszómán, ez a haplotípus, ami elképzelhető egy mo- markereket a kóroki mutáció környezetében, amelyek- felállítjuk a haplotípusokat, melyekre támaszkodva ké- Monogénes betegségeknél a DNS kód betűit kell vizs- lekuláris vonalkódként, vagy ujjlenyomatként is. Ezt ben a PD vizsgálatra jelentkező pár egyes kromoszó- sőbb nagy biztonsággal végezhető el a pár embrióinak gálnunk. A DNS kód leolvasása közvetett módon, műsze - a molekuláris ujjlenyomatot használva biztonsággal mái között eltérés tapasztalható. A tesztelt markerek PD vizsgálata. rek segítségével történik, és ahhoz, hogy azok észleljék követhető az egészséges és hibás géneket hordozó szü- egy részénél nincs eltérés a szülők kromoszómái között a DNS-ről származó jeleket, a vizsgálandó DNS rövid lői kromoszómák öröklődése, még abban az esetben is, (ezek a markerek nem informatívak a vizsgált családra) A monogénes betegségek PD vizsgálata emiatt hosz- szakaszait először milliós nagyságrendben fel kell sok- ha a mutáció egy esetleges allélkiesés miatt közvetlenül míg másoknál igen (ezek az informatív markerek). szas előkészületeket igényel, hiszen a beállítás mindig szoroznunk. A DNS felsokszorozása egy polimeráz lánc- nem detektálható. személyre szabott, nincs két azonos eset. reakció (PCR) nevű technikával történik. A minimális kiindulási DNS mennyiség miatt azonban néha előfordulhat, hogy egy-egy DNS szakaszt sérülés vagy hozzáférhetetlenség miatt nem sikerül hatékonyan felsokszorozni a PCR során, így arról elveszik a jel. Ez az allélkiesésnek nevezett jelenség. Ahhoz, hogy az allélkiesés ne vezessen téves diagnózishoz, a PD vizsgálat keretében ún. haplotípus analízist STR marker kóroki mutáció Egy-egy PD-beállítás során jellemzően 20-30, a mutáció közvetlen környezetében elhelyezkedő markert kell megvizsgálunk ahhoz, hogy megfelelő számú (3-6), az adott párra informatív markert azonosítsunk, melyek egyedi kombinációja alapján követhetővé válnak a normál és hibás génpéldányokat hordozó szülői kromoszómák. Amennyiben olyan betegségben kérnek PD vizsgálatot, amelyre már korábban is érkezett kérés, a beállítás jellemzően rövidebb idő alatt, általában 2 hónapon belül lezárható, míg új betegségekben a beállítás többnyire 3-6 hónapot vesz igénybe. végzünk az embriókon. A haplotípus analízis során nem csak a betegséget okozó mutációt vizsgáljuk, hanem a mutáció környezetében elhelyezkedő további molekuláris azonosítókat, ún. markereket is felhasználunk a vizsgálat során. Ezek a markerek olyan pontok a DNS-en, amelyekben bizonyos fokú természetes variancia tapasztalható az egyes kromoszómák között. Short Tandem Repeat (STR) Variáns 1 Variáns 2 Variáns ábra és STR markerek A DNS szálak azonosítására használható markereknek alapvetően két típusát különböztetjük meg. 1. Az (Single Nucleotid Variant) markerek esetében a DNS egy bizonyos pozíciójában betűcsere történik (pl A>T), így egyes kromoszómák az adott helyen A betűt, mások T betűt fognak hordozni. 2. Az STR (Short Tandem Repeat) markerek esetében a DNS egy bizonyos régiójában változó számú rövid ismétlődés fordul elő (pl közötti CTA ismétlődés egy-egy kromoszómán), mely miatt az ismétlődést hordozó DNS szakasz hossza is megváltozik. normál amplifikáció marker allélkiesés 18. ábra Haplotípus analízis Az allélkiesés nem marad észrevétlenül, ha az embriókon haplotípus analízist végzünk. Ezen az egyszerűsített ábrán a mutáció mellett két informatív marker került feltüntetésre az egyes kromoszómákon. A középső DNS szakasz hordozza a kóroki mutációt (a mutáció pirossal, a normál változat zölddel jelölve), a fölötte lévő szakaszon egy STR marker látható (a hibás kromoszómán rövidebb, a normálon hosszabb), míg a mutáció alatti szakaszon egy marker látható (a hibás kromoszómán sötéttel, az egészségesen világossal jelölve). Az ábrán 2 eshetőség szerepel. Az első esetben a DNS szál minden vizsgált szakasza jól értékelhető, az embrió heterozigóta hibás. A második esetben a mutációról származó jel elveszik, csak a normál allél látható, a kapcsolt markerek azonban felhívják a figyelmet a hibás kromoszóma és az allélkiesés miatt láthatatlanná vált mutáció jelenlétére (a rövidebb STR marker és a sötéttel jelölt marker csak a beteg kromoszómáról származhat). 19. ábra PD beállítás végeredménye autoszomális domináns betegséggel sújtott családban A példaként szereplő, PD-re jelentkező családban az anya beteg, és a betegséget az első közös gyermeknek is továbbörökítette. A PD beállításhoz számos és STR markert tesztelünk a családtagokon, és kiválasztjuk azokat a markereket, melyek informatívak az adott családra (eltérnek az egyes kromoszómák között). Az itt bemutatott családban a kóroki mutáció mellett 5 további informatív markert (1 és 4 STR) azonosítottunk.

15 A A A OLVADÁSPONT ANALÍZIS A DNS olvadásának nevezzük azt a jelenséget, amikor a DNS kettős spirálja hő hatására kicsavarodik, és a két párhuzamosan futó lánc elválik egymástól. A DNS olvadáspontja függ a bázissorrendtől. DNS olvadáspont ana- FLUORESZCENS FRAMENTHOSSZ ANALÍZIS A fluoreszcens fragmenthossz analízist többnyire STR markerek vizsgálatához használjuk. A változó számú rövid ismétlődést hordozó régiók vizsgálatakor a régió két végpontja közötti szakaszt felsokszorozzuk, fluo- lízist alkalmazhatunk már ismert báziscserék gyors reszcens festékkel jelöljük, és ún. kapilláris gélelekrofo- kimutatására. rézis módszerrel vizsgáljuk a hosszúságát. A szakaszok hosszából következtethetünk az ismétlődések számára. Embrió 1 Embrió 2 Embrió 3 Embrió A A A A A ADO Érintett Érintett DIÓHÉJBAN A DNS VIZSÁLATÁHOZ HASZNÁLT MŰSZERES TECHNIKÁKRÓL A DNS műszeres analíziséhez a vizsgálandó szakaszt először polimeráz láncreakció (PCR) segítségével felsokszorozzuk, majd különböző fluoreszcens technikákat alkal - mazva elemezzük. 20. ábra A fenti család PD ciklusa Az embriókból vett mintákon vizsgáljuk a kóroki mutációt, és valamennyi, a PD beállítás során azonosított informatív markert is. Az így nyert haplotípus információ alapján állapítható meg, hogy mely embriók örökölték a szülői mutációt. Az 1. és 3. embriók egészségesek, míg a 2. és 4. embriók érintettek a betegségben. A 4. embriónál allélkiesés (ADO) detektálható, de a kapcsolt markerek felhívják a figyelmet a hibás gén jelenlétére. SZEKVENÁLÁS A DNS kód betűinek (A, T, C és ) leolvasása szekvenálással lehetséges. Ezt a módszert használjuk, ha egy vagy néhány betű megváltozását szeretnénk kimutatni a DNS-en. 22. ábra Pontmutáció vizsgálata olvadáspont analízissel Amennyiben a mutációt hordozó DNS szakaszhoz fluoreszcens festéket kötünk, mely a kicsavarodó spirálból adott hőmérsékleti ponton kiszabadul, a fluoreszcens jelintenzitás változásaiból következtethetünk a szekvenciára. Az ábrán egy C>T báziscsere olvadáspont analízis alapú vizsgálata látható. A C allél 71 fokon olvad, a T allél 65 fokon. A kékkel jelölt minta az olvadásgörbe alapján C/C ú (71 fokon, egy csúccsal olvad), a pirossal jelölt minta heterozigóta C/T ú (65 és 71 fokon, két csúccsal olvad), míg a zölddel jelölt minta T/T ú (65 fokon, egy csúccsal olvad). 23. ábra STR marker vizsgálata fluoreszcens fragmenthossz analízissel A vízszintes tengelyen a hosszúság, a függőlegesen a fluoreszcens jelintenzitás látható. A két kék színű csúcs jelzi, hogy a vizsgált STR marker az egyik kromoszómán 279 bázispár, a másikon 287 bázispár hosszú (4 T ismétlődésnek megfelelő hosszkülönbség van a két kromoszóma között) A monogénes betegségek PD-PCR vizsgálatainál a fenti technikák különböző kombinációit használjuk az embriók vizsgálatához. Az egyes markereket azok jellegének megfelelő technikákkal vizsgáljuk. Az eredmények összessége adja a haplotípust, mely alapján az embriók adott betegségben való érintettsége meghatározható. 21. ábra Pontmutáció analízise szekvenálással Az ábrán a nyíllal jelölt pozícióban egy C> báziscsere (mutáció) látható. Az egészséges génpéldány az adott pozícióban C bázist tartalmaz (kék színű csúcs), míg a hibás -t (fekete színű csúcs). Az 1. minta homozigóta C ú, azaz mindkét szülőtől normál génváltozatot örökölt (csak kék színű csúcs látható a nyíllal jelölt pozícióban), a 2. minta heterozigóta C/ ú, azaz egyik szülőtől normál, míg a másiktól hibás génváltozatot örökölt (egy kék és egy fekete csúcs is látható a nyíllal jelölt pozícióban), a 3. minta homozigóta ú, azaz mindkét szülőtől hibás génváltozatot örökölt (csak fekete színű csúcs látható a nyíllal jelölt pozícióban)

16 30 31 Viii. milyen ségekben Végez Pgd Vizsgálatot az istenhegyi géndiagnosztikai centrum? jegyzetek Az Istenhegyi éndiagnosztikai Centrum 2003 óta végez PD-FISH, és 2012 óta PD-PCR vizsgálatokat. Szakmai tapasztalatunk egyedülálló az országban. Az öröklődő genetikai rendellenességek számos típusában tudunk PD vizsgálatot biztosítani a hozzánk forduló pároknak. Transzlokációk és számbeli kromoszóma rendellenességek: bármely típusú Robertson transzlokáció (érintett kromoszómák: 13, 14, 15, 21, 22) bármely típusú reciprok transzlokáció (minden kromoszóma érintett lehet) mozaik Turner-szindróma Tripla X-szindróma XYY-szindróma PCR technikával szinte valamennyi ritka monogénes betegségen tudunk PD-t végezni, amennyiben ismert a betegség hátterében álló pontos genetikai eltérés. Monogénes betegségek, például: hemofília-a cisztás fibrózis Huntington betegség neurofibromatózis 1 és 2 típusa fragilis-x szindróma MPS I és II típusa Duchenne-féle izomdisztrófia Crouzon-szindróma Partner ivf centrumok Budai Meddőségi Centrum 1125 Budapest, Diós árok 1-3. Telefon: +36 (1) Kaáli Intézet Budapest 1125 Budapest, Istenhegyi út 54/A Telefon: +36 (1) Kaáli Intézet yőr 9026 yőr, Szabadrév u. 11. Telefon: +36 (96) Szerzők: Varga Tünde biológus, Kékesi Anna biológus

17 Istenhegyi éndiagnosztikai, Nőgyógyászati és Családtervezési Centrum 1125 Budapest, Zalatnai utca 2. (+36 1)